Всесвіт не зовсім такий, як ми думаємо: розширення космосу додало проблем

Вчені змогли покращити точність методу вимірювання відстаней у космосі та отримали підтвердження новому значенню швидкості розширення Всесвіту.

Фізики зі Швейцарії представили нову наукову роботу, в якій описується найточніше спостереження за змінними зірками, що може призвести до зміни розуміння швидкості розширення Всесвіту. Нове дослідження підтверджує невідповідність між основними методами вимірювання швидкості розширення Всесвіту, які суперечать один одному, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Фізики з Федеральної політехнічної школи Лозанни, Швейцарія, використовували дані космічного телескопа Gaia для вивчення таких змінних зірок, як цефеїди. Їх використовують для вимірювання відстаней у космосі. Цей метод доповнює ще один, який використовують для вимірювання відстаней, і він заснований на спостереженнях за надновими типу la.

Вчені вважають, що метод вимірювання відстані за допомогою зірок цефеїд не тільки підтверджує недавні дані про нове значення швидкості розширення Всесвіту, але це також може призвести до зміни розуміння швидкості розширення космосу.

Постійна Габбла

За словами швейцарського фізика Річарда Андерсона, вчені створили новий метод вивчення цефеїд, що покращує вимірювання відстаней у Всесвіті. Відстань у космосі до тих чи інших об'єктів вчені також використовують для вимірювання швидкості розширення Всесвіту, яка відома як постійна Габбла. Але вчені кажуть, що покращення точності вимірювання відстаней за допомогою цефеїд лише посилює проблему швидкості розширення Всесвіту, яка відома як "проблема Габбла".

Ще на початку минулого століття астроном Едвін Габбл з'ясував, що Всесвіт насправді розширюється. Але наприкінці 90-х років минулого століття стало відомо, що Всесвіт не лише розширюється, а й робить це з постійним прискоренням.

Проблема Габбла

З того часу вимір постійної Габбла став проблемою для астрономів, тому що два основних способи визначення цього значення не узгоджуються між собою.

За допомогою одного методу, який використовує відстань до далеких галактик зі швидкістю їх віддалення від нас, вчені минулого року отримали нове значення розширення Всесвіту. Воно становить 73 км/с на один мегапарсек (це приблизно 3,3 млн. світлових років). Такий метод відомий як метод вимірювання пізньої історії Всесвіту, тому що спостереження проводилися зовсім недавно.

Але є й інший метод вимірювання постійної Габбла і тут використовується реліктове випромінювання, тобто найперше світло, яке з'явилося невдовзі після Великого вибуху. Це світло майже рівномірно заповнює космос і вимір його крихітних змін показує, що швидкість розширення Всесвіту становить приблизно 67,5 км/с на один мегапарсек.

Всесвіт не зовсім такий, як ми думаємо

Ці відмінності в значеннях є великою проблемою для вчених, адже це передбачає, що ми не зовсім правильно розуміємо закони фізики, що керують космосом.

"Така невідповідність має величезне значення. Уявіть, що ви вирішили прорити тунель у горі. Для цього вам потрібно зробити два отвори з різних боків гори. Якщо ви правильно провели розрахунки та правильно оцінили склад породи, то копаючи тунель з різних боків ви зустрінетеся в центрі гори. А якщо цього не станеться, значить або розрахунки неправильні, або ви неправильно вивчили гірську породу. Щось подібне відбувається і з постійною Габбла. Ми отримали більш точні розрахунки вимірювання відстаней у космосі, і ця різниця у значеннях постійної Габбла означає, що ми неправильно розуміємо устрій Всесвіту і він не зовсім такий, як ми думаємо», — каже Андерсон.

За словами вченого, поліпшення методу вимірювань за допомогою зірок цефеїд означає, що цей метод підтверджує правильність розрахунків з пізньої історії Всесвіту. Тобто вчені вважають, що швидкість розширення космосу все ж таки становить 73 км/с на 1 Мпк.

За словами Андерсона, найточніший вимір відстаней у космосі можна здійснити саме за допомогою даних змінних зірок. А це означає, що вченим потрібно переосмислити основні концепції, які є основою розуміння фізики, резюмують дослідники.

Про те, як вчені зуміли розрахувати точну швидкість розширення Всесвіту, минулого року Фокус уже писав.

Також Фокус писав про те, що телескоп Вебб знайшов "Зеленого монстра", в далекому космосі, який ховається за 11 тис. світлових років від Землі.